VO2薄膜及电学开关特性

用溶胶－凝胶法在非晶玻璃上制备VO2薄膜,经过熔融、涂膜、烘干和热处理等工艺最后得到电阻相变2－3个量级的VO2薄膜。对烘干温度、熔融温度、膜厚和热处理温度对薄膜电阻开关特性的影响进行了研究。通过AFM,XRD和XPS对薄膜的结构和特性进行分析。     

VO2薄膜制备及电学性能

用溶胶-凝胶法制备VO2薄膜.通过熔融、涂膜、烘干和热处理等工艺实验,在非晶玻璃上得到电阻变化2～～3个量级的VO2薄膜.对烘干温度、熔融温度、膜厚和热处理温度对薄膜电学性能的影响进行了初步研究.通过XRD和XPS对薄膜的特性和价态进行了分析.     

原子层沉积制备VO_2薄膜及特性研究

原子层沉积(ALD)技术在制备薄膜时因具有厚度精确可控、三维均匀性好以及可以实现大面积成膜和低的成膜温度等优点而使其在各个领域受到广泛关注。本文采用ALD技术,以VO(acac)2和O2分别为钒源和氧源,使用不同的沉积温度(420~480℃)和退火条件(自然冷却、4和8h程序降温)在玻璃基底表面制备VO2薄膜。通过X-射线光电子能谱、X-射线衍射以及扫描电镜对薄膜的价态、结晶状况及表面微观形貌进行表征;通过四探针测试仪对所制备薄膜的半导体-金属相变特性进行了研究。实验结果表明:VO2薄膜相变特性与其微观结构和晶体取向有着直接关系。选择ALD脉冲时序为[10s-20s-20s-20s],循环周期数为300,在450℃沉积且采取自然冷却所制备的VO2薄膜结晶状态良好,相变前后薄膜方块电阻突变量大,具有良好的热致相变特性。因此,该ALD技术可以制备相变特性较好的VO2薄膜。     

有机及有机金属化合物薄膜电开关特性

综述了在电场下由绝缘态到导电态的电开关记忆特性的几类化合物薄膜，包括聚苯乙烯及其衍生物的辉光放电聚合膜，酞菁铅和ＴＣＮＱ及其衍生物的电荷转移复合物的真空蒸发膜，乙酰丙酮铜的弧光放电等离子体聚合膜，１，３－二硫杂环戊烯－乙硫醇类过渡金属配合物的电沉积膜，含大共轭ＩＩ链有机化合物及偶氮化合物怀ＴＣＮＱ的电荷转移复合物的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）膜，以及用离子团束－飞行时间质谱仪制备的Ｃ     

Bi2O3薄膜的制备及其电阻开关特性的研究

电阻式存储器由于具有众多的优点有望成为最有前景的下一代高速非挥发性存储器的选择之一.实验利用射频磁控溅射法在重掺硅上沉积了Bi2O3薄膜,并对该薄膜的结晶状态和Au/Bi2O3/n+Si/Al结构的电阻开关特性进行了研究.XRD分析结果表明,射频磁控溅射法沉积所得的Bi2O3薄膜结晶性能好,(201)取向明显.I-V曲线测试结果表明,Au/Bi2O3/n+Si/Al结构具有单极性电阻开关特性.通过对不同厚度Bi2O3薄膜的Au/Bi2O3/n+Si/Al结构I-V特性比较发现,随着薄膜厚度的增加,电阻开关的Forming、Set和Reset阈值电压均随之增加.对于Bi2O3薄膜厚度为31.2 nm的Au/Bi2O3/n+Si/Al结构,其Forming、Set和Reset阈值电压均低于4 V,符合存储器低电压工作的要求.     

有机及有机金属化合物薄膜电开关特性

综述了在电场下由绝缘态（“0”态）到导电态（“1”态）的电开关记忆特性的几类化合物薄膜，包括聚苯乙烯及其衍生物的辉光放电聚合膜，酞青铅和TCNQ（7，7，8，8-四氰基对苯酸二甲烷）及其衍生物的电荷转移复合物的真空蒸发膜．乙酰丙团铜的弧光放电等离子体聚合膜，1，3－二硫杂环戊烯-乙硫醇（dmit）类过渡金属配合物的电沉积膜，含大共轭п键有机化合物及偶氨化合物与TCNQ的电荷转移复合物的Lansmuir－Blodgett（LB）膜，以及用离子团束-飞行时间质谱仪制备的C60－TCNQ和Ag－TDCN（TDCN为多共轭苯腈）薄膜。     

磁控溅射法制备WO3薄膜及其非线性电学性质

利用射频磁控溅射方法在石英玻璃基片上制备了WO3薄膜，测量了薄膜的伏安特性和显微结构。实验表明实验制备了颗粒小于100nm的WO3多晶膜，薄膜具有良好的非线性电学行为，其非线性系数在0.1-1mA的范围内可达到10以上。简略讨论了WO3薄膜的非线性电输运机理。     

SnO2和SnO2—Ag薄膜的电学特性

用磁控溅射法在集成了铂加热电极的Si基膜片型微结构单元上制备了SnO2和SnO2-Ag敏感薄膜。用温度调制方式和锯齿波加热方式研究了薄膜的电学特性，讨论了银催化、温度及氧分压对SnO2电学特性的影响。从温度调制方式下测得的电阻-温度曲线可以区分由热激发过程和由表面反应过程引起的膜电阻变化。这种方法为研究气敏薄膜表面反应过程和气敏响应机理开辟了新的途径。     

室温下制备非晶ZnO薄膜及其电阻开关特性研究

室温下采用紫外固化的方法取代溶胶-凝胶方法中的高温退火制备了氧化锌薄膜, XRD分析结果表明薄膜为非晶的, XPS分析结果表明薄膜的主要成分是ZnO。在深紫外固化后的薄膜表面溅射Al作为顶电极获得Al/a-ZnO/FTO结构的器件,研究深紫外照射时间对器件电阻转变性能的影响, 进一步解释了深紫外固化的机制。研究表明: 经过充足时间(12 h)照射的器件表现出双极性电阻开关特性,阈值电压分布集中(-3.7 V<V_set<-2.9 V, 3.4 V< V_reset<4.3 V)且符合低电压工作的要求, 至少在4000 s内器件的高低阻态都没有发生明显的退化, 表现出了良好的存储器特性。Al/a-ZnO/FTO器件的这种电阻转变特性可以用空间电荷限制电流传导机制解释。     

SnO_2和SnO_2-Ag薄膜的电学特性

用磁控溅射法在集成了铂加热电极的Si基膜片型微结构单元上制备了SnO2 和SnO2 Ag敏感薄膜。用温度调制方式和锯齿波加热方式研究了薄膜的电学特性 ,讨论了银催化剂、湿度及氧分压对SnO2 电学特性的影响。从温度调制方式下测得的电阻 温度曲线可以区分由热激发过程和由表面反应过程引起的膜电阻变化。这种方法为研究气敏薄膜表面反应过程和气敏响应机理开辟了新的途径。     

V2O5薄膜的结构和光电性能研究

在O2 /Ar混合气氛中 ,用脉冲磁控溅射金属V靶沉积出非晶的V2 O5薄膜。对所沉积的薄膜进行 4 5 0℃退火。利用X射线衍射、原子力显微镜、分光光度计和电阻测量等手段对薄膜的结构和性能进行了分析 ,从 2 0 0nm～ 2 5 0 0nm光谱的透射和反射测量结果 ,计算出薄膜的吸收系数。结果表明 ,V2 O5薄膜纯度高 ,结晶好 ,高低温电阻变化 2个量级。光学能隙为2 4 6eV。     

Optimization of the Electrical Performance of Polymeric Films

In the present study, an attempt is made to optimize the electrical performance of the thin polymeric films through optimization techniques. The study is conducted in two phases: (1) laboratory experiments and (2) through numerical optimization. For laboratory analysis, thin and transparent films are prepared using polyethersulfone (PES) as host material and meta-nitroaniline (MNA) as guest materials. A set of nine film samples are prepared by the solution casting method in the laboratory using different concentrations of MNA. The electrical properties capacitance, conductance, and dissipation factor of films are measured by Aligent Impedance Analyzer. These characteristics are then optimized mathematically. For this purpose, initially single-objectives are considered for optimizing the electrical properties individually, and later a multiobjective model is considered for analyzing the properties simultaneously. The algorithms employed are metaheuristics: genetic algorithms, particle swarm optimization, differential evolution, and its variant modified differential evolution along with fmincon (a MATLAB toolbox) for single-objective optimization and multiobjective differential evolution algorithm and nondominated sorting genetic algorithm-II for multiobjective optimization.     

二氧化钒薄膜的研究进展

系统总结了VO₂薄膜常用的制备方法,并针对目前热色智能窗用VO₂薄膜存在的问题,如透过率低、调节率不理想等,详细综述了提高VO₂薄膜性能的工艺改进途径,包括沉积减反层、加入折射率小的材料、掺杂等,以揭示改善VO₂薄膜的最佳途径,为推进VO₂智能窗的实用化提供依据。     

氧化锌铝(ZAO)陶瓷靶材制备及其薄膜性能

溶胶-凝胶方法制备的ZnO和Al2O3混合粉末经冷压预成型加真空低压烧结,制备了高致密度(相对密度99%)、低成本的ZAO陶瓷靶材.研究了ZAO靶材与无氧铜的粘接性能.用中频交流磁控溅射ZAO靶材的工艺制备了ZAO薄膜.利用SEM和XRD分析测试了陶瓷靶材断口形貌以及靶材和薄膜的结构.试验结果表明制得的ZAO靶材具有良好的粘接性和溅射性能,内部组织致密,靶材中有明显的ZnAl2O4相.在优化沉积工艺条件下,制备的ZAO薄膜方块电阻为35 Ω,电阻率可达3.84×10-4 Ω·cm,可见光透过率(λ=550 nm)可达91.1%.沉积态的ZAO薄膜具有很好的结晶性,并呈现(002)择优取向.ZAO薄膜有明显的紫外吸收限,带隙Eg约为3.76 eV.ZAO靶材的工业化磁控镀膜试验也取得了较好的结果.     

杂质分布对多晶硅薄膜电性能的影响

报道了多晶硅薄膜的制备方法及光生截流子在多晶硅晶界区域的收集、复合情况，并采用剖面分析方法研究了杂质的分布对多晶硅薄膜太阳电池电性能的影响。     

GDARE法制备不同厚度ZnO薄膜的热电性质

以气体放电活化反应蒸发(GDARE)沉积法通过多次沉积制备不同厚度ZnO薄膜。原子力显微镜和X射线衍射测试分析表明,所得ZnO薄膜具有纳米颗粒多晶结构,粒径在30~70 nm,晶粒尺寸随薄膜厚度增加而增大,不同厚度的薄膜均具有高度的c轴取向性。由GDARE法沉积的ZnO薄膜具有较高的温差电动势率S(Seebeck系数),厚度200 nm的薄膜在440K附近S可达600μV/K。相同温度下,薄膜的温差电动势率S与电阻率ρ均随着膜厚的增加而减小。在考察了薄膜电阻率与温差电动势率的综合影响后,得到在440 K附近,厚度为600 nm的ZnO薄膜具有相对最优秀的热电性能。讨论了ZnO薄膜的表面电传导过程及温差电动势产生机制。     

低温等离子体射流制备二氧化钛薄膜及其光催化活性的研究

利用大气压低温等离子体射流技术,以空气为放电气体,四氯化钛为钛源,在玻璃载玻片基底上制备了二氧化钛薄膜。利用扫描电镜及椭圆偏振仪分析测量了薄膜的表面形貌与沉积速率。利用紫外光照射硬脂酸分解速率评价所制备薄膜的光催化活性,结果显示在同一放电输入功率及气体流量条件下,四氯化钛前驱体引入位置距射流枪枪口越近,所制备的二氧化钛薄膜光催化性能越高。在同一反应位置时,放电输入功率的增加有助于提高二氧化钛薄膜的光催化活性。     

直流磁控溅射制备SnO2薄膜的阻变特性研究

采用直流磁控溅射法在Pt/Ti/SiO2基片上分别以三种不同的基板温度和后热处理工艺制备了二氧化锡(SnO2)薄膜。采用X射线衍射仪对三种薄膜的晶格结构进行了分析表征,通过Keithley 4200半导体参数分析仪对薄膜的阻变特性进行了测试。实验结果表明:三种制备条件下的SnO2薄膜均具有阻变性能,基板温度350℃和850℃退火处理分别制备的薄膜同时具有良好的写入/擦除电压分布一致性、较好的高阻态阻值离散性和较大的开关比。初步讨论了三种薄膜阻变特性的机理,薄膜内部导电细丝的形成和断裂程度不同造成三种薄膜高低阻态电阻分布不同,同时影响了写入与擦除阈值电压的分布一致性等阻变参数。     

热电薄膜与薄膜温差电池研究进展

热电材料是一种能够实现热能和电能直接相互转换的绿色环保型功能材料。近年来研究发现,薄膜热电材料及其器件有高的热电转换效率和实用性,具有重要的研究价值和市场实用价值。本文首先介绍国内外低温B-i Sb-Te系热电薄膜材料的研究现状,在阐述提高B-i Sb-Te系薄膜热电材料性能的方法、途径以及其应用的基础上,介绍了热电薄膜制备技术方面的关键科学问题所在。其次介绍了国内外薄膜温差电池的研究进展和发展趋势。在总结薄膜热电材料及其器件发展历史和分析热电理论的基础上,阐述了薄膜温差电池方面的研究进展和关键技术所在。